以SrTiO3为基电容器瓷料的研究

通过对以ＳｒＴｉＯ３为基瓷料配方和制造工艺的改进，得到了在－２５℃－８５℃的温度范围内，介电常数ε大于２２００，介电常数的温度稳定性较好的瓷料。     

La、Cr掺杂对钛酸锶钡陶瓷调谐性能的影响

针对可调谐微波器件对材料高介电可调性与低介电损耗的性能需求，采用传统固相烧结法，设计并制备了具有优异调谐性能的施受主复合掺杂(Ba_0.675Sr_0.325)_1-0.005La_0.005Ti_1-xCr_xO₃(x=0.3%、0.5%、0.7%、1.0%)陶瓷。引入施主杂质La取代A位元素改善介电可调性，受主杂质Cr取代B位元素降低介电损耗，并改变施主/受主掺杂比，研究了施主/受主掺杂比对钛酸锶钡(BST)陶瓷微观结构与电学性能的影响规律。实验结果表明：随着受主杂质摩尔分数的增加，晶粒尺寸先增大后减小，致密度先提升后降低，即合适的施主/受主掺杂比更有利于试样的致密化；当Cr³⁺的摩尔分数为0.7%时，试样的调谐性能最佳，其介电可调性为83.6%,介电损耗为0.004 1,优值因子可达到204,此时，试样的击穿场强达到14 kV/mm。研究结果可为材料在强外加电场下使用稳定性提供参考。     

钛酸锶钡拉曼光谱的理论计算与实验研究

钛酸钡是一种重要的铁电体，在居里温度130 ℃附近介电常数最大，为了降低钛酸钡的居里温度，通常在钛酸钡中掺杂锶.采用水热合成法制备了钛酸锶钡粉末，并且建立2×2×1的超晶胞进行第一性原理计算.随着锶掺杂量的增加，其XRD衍射峰向右偏移，说明钛酸锶钡的晶胞结构逐渐从四方相转变到立方相.计算结果表明:随着锶掺杂量增加，钛酸锶钡的晶胞参数逐渐减小；晶胞参数c与a的比值逐渐减小，与实验相符；Raman光谱特征峰的强度逐渐减弱，说明掺杂后钛酸锶钡的自发极化程度逐渐减弱，Ti和O分别偏离晶胞体心和面心的位移逐渐减小.由于掺杂后钡原子被比其原子半径小的锶原子取代，使得晶胞参数变小，阻碍了Ti的自发偏移，Ti只需要较低的热振动能即可克服与O的库仑作用，稳定位于晶胞体心，居里温度(居里点)随之下降.     

退火温度对Nb掺杂SrTiO_3薄膜光电化学性能的影响(英文)

研究了Nb掺杂SrTiO3薄膜的光电化学性能及其对储氢合金薄膜的光充电性能。采用射频磁控溅射将SrTiO3薄膜沉积在镍片基体上,在300～600℃退火处理后,采用直流磁控溅射将LaNi3.9Al1.3储氢合金薄膜沉积在镍片基体的背面构成SrTiO/Ni/储氢合金电极。随着Nb掺杂SrTiO薄膜热处理温度的升高,阳极光电流和光充电性能先增大后减小。     

锶掺杂的钛酸钡陶瓷制备及介电性能

钛酸钡作为一种高介电材料,在相变温度120℃附近具有较大的介电常数,为了更好应用于电子陶瓷材料中,需添加锶、锆、硅等掺杂物降低其相变温度至室温附近。本文用固相反应法制备了多种比例锶掺杂的钛酸钡陶瓷(Ba1-xSrxTiO3)。在不同频率下对其介电性能与相变温度做了对比研究。研究结果表明:一定比例锶掺杂能提高钛酸钡陶瓷的有效介电常数,同时随着掺杂比例增加可使相变温度向低温方向移动。x=0.3的锶掺杂比例使钛酸钡的相变温度移至室温附近,介电常数高于6000,满足了一般电容器的工作环境要求。     

溶胶-凝胶法制备Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的微结构及介电性能研究

使用部分醋酸盐为原料,用改进的溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3,BST)薄膜.场发射扫描电镜(FESEM)分析发现,薄膜均匀致密,表面无空洞、无开裂,晶粒尺寸约为50 nm.用原子力显微镜(AFM)测量薄膜表面的方均根粗糙度为7.8 nm.用透射电镜(TEM)观察薄膜的断面结构,用阻抗分析仪测试了薄膜的介电性能,其介电常数和介电损耗分别为460和4%(1 kHz).     

La1-xSrxTiO3薄膜的高通量X射线衍射

高通量材料合成方法和高通量材料表征手段区别于传统低效率的“试错法”材料发展方法,极大地加速了材料科学的变革和发展.通过设计程序进行了高通量X射线衍射实验,在保证数据分辨率条件下,高效地表征了La_1-xSr_xTiO₃薄膜上多个数据位点的晶体结构,验证了其成分的连续变化性质,为后续开展更多类型的高通量X射线衍射实验提供了指导.     

n-型SrTiO3陶瓷与p-型聚苯胺复合材料的研究

对于功能复合材料,因复合后能加强某一特性,甚至能产生出新的特性来,所以复合是开发材料性能的独特途径.鉴于近期发展起来的p-型导电高分子材料聚苯胺的各种优良特性,如电变色特性、吸波特性等.为了开发应用,首先应从理论上对其结合的界面特性,可否形成一种p-n结接触进行研究和探讨.通过对n-SrTiO_3陶瓷上复合p-PAn的研究和探讨,证实该复合界面为p-n异质结结构,进一步的研究还需做大量的工作.1 实验过程及测试(1)n-型半导体钛酸锶陶瓷(n-SrTiO_3)的制备.工艺流程图为:配料—球磨混料—干燥—过80目筛—预合成—造粒—成型—排胶—烧成其中,配粒比例为SrCO_3:TiO_2O_5=1:1.01:0.013.球磨时,料:球:水=1:4:2.5.预合成的温度是1200℃下保温2h,空气气氛.烧成的温度是1420～1460℃下,通N_2的还原气氛下.     

铁电体薄膜

介绍了铁电薄膜材料的种类,并且讨论了SrTiO3,BaTiO3的多种用途,提出MOVCD法具有沉积速率高,沉积均匀,适于大规模生产,可成为制备SiTiO3和BaTiO3薄膜的主要技术。为实际应用铁电薄膜材料提供了理论依据。